Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung (DE-A1-33 07 109) ist das elektrische
Leitelement über seine ganze Länge als Kabel ausgebildet, das durch eine schräge Querbohrung
und eine Längsnut in der Wand der Überwurfmutter hindurchgeführt ist. Diese Anordnung
ist sehr einfach, bedingt jedoch, daß der Glühkörper und die zu dessen Halterung und
Kontaktierung vorgesehenen Teile vom brennraumseitigen Stirnende her an die Überwurfmutter
angebaut werden, wenn das Leiterelement schon vor der Montage der Teile mit dem Glühkörper
kontaktiert sein soll.
Vorteile der Erfindung
[0002] Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat demgegenüber den Vorteil, daß der Glühkörper, die zu seiner Halterung und Kontaktierung
vorgesehenen Teile und das erfindungsgemäß ausgebildete Leiterelement als vorgefertigte
Baueinheit problemlos vom stromaufliegenden Ende her in die Überwurfmutter eingesetzt
und bis zu einer inneren Stützschulter der Überwurfmutter vorgeschoben werden können,
an welcher sie nach dem Zusammenbau der Teile anliegen. Dadurch kann in vielen Fällen
die Montage erleichtert und von einer festen Verbindung der Teile mit der Überwurfmutter
abgesehen werden. Das Leiterelement wird an der Innenwand der Überwurfmutter vorschriftsmäßig
zentriert und gehalten, so daß besondere Arbeitsgänge dafür entfallen. Zur Isolierung
des Leiterelementes gegenüber dem benachbarten metallischen Wandungen der Überwurfmutter,
des Düsenkörpers und gegebenenfalls des Düsenhalters kann das Leiterelement einfach
in eine Isoliermasse getaucht und der dadurch gebildete Überzug danach durch geeignete
Maßnahmen verfestigt werden.
[0003] Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.
[0004] Eine zusätzliche Abdichtung der Einführung des Leiterelementes in den den Glühkörper
und seine Halterung aufnehmenden Raum in der Überwurfmutter wird entbehrlich, wenn
der Glühkörper mit radialem Spiel von einer Buchse umgeben ist, die in eine Bohrung
der Überwurfmutter eingesetzt ist, das mit dem einen Anschlußende des Glühkörpers
verbundene Kontaktelement trägt und einen Dicht-und Wärmeschutzring fest gegen die
zugekehrte Stirnseite des Düsenkörpers preßt.
[0005] Eine verwindungssteife Verbindung des Leiterelementes mit dem Kontaktelement des
Glühkörpers ergibt sich, wenn das Kontaktelement eine Kontaktringscheibe mit konisch
hochgestelltem äußeren Ringrandbereich ist und der dem Kontaktelement zugekehrte Randbereich
des Leiterelementes entsprechend konisch eingezogen ist.
[0006] Der Zusammenbau wird erleichtert, wenn der in den Bereich eines Wanddurchbruchs der
Überwurfmutter ragende Wandabschnitt des Leiterelementes eine axial angesetzte Kontaktzunge
ist.
[0007] Bei Einspritzdüsen, deren Düsenkörper eine äußere Ringschulter hat, gegen die eine
innere Spannschulter der - Überwurfmutter drückt und bei denen die Kontaktzungen über
die Ringschulter hinaus verlängert sind, wird zur Fertigungserleichterung vorgeschlagen,
daß zwischen Ringschulter und Spannschulter ein Druckring angeordnet ist, welcher
mit einer örtlichen Randausnehmung zum Hindurchtreten der Kontaktzunge versehen ist.
[0008] Die Steifigkeit des Leiterelementes kann weiter erhöht werden, wenn an den als Hülse
ausgebildeten Abschnitt des Leiterelementes mehrere gleichzeitig über den Umfang der
Hülse verteilte Kontaktzungen angesetzt sind, welche über einen an einer Stelle unterbrochenen
Ringsteg miteinander verbunden sind. Durch die Unterbrechung des Ringsteges kann ein
gegebenenfalls vorhandener Druckring unter vorübergehender Aufweitung des Kontaktzungenkranzes
in seine vorschriftsmäßige Lage geschoben und danach zusammen mit dem Leiterelement
und den anderen, mit diesem eine vorgefertigte Baueinheit bildenden Teile des Glüheinsatzes
in die Überwurfmutter eingesetzt werden.
[0009] Eine schüttelsichere Verbindung des Leiterelementes mit einem äußeren Anschlußleiter
läßt sich erzielen, wenn das Leiterelement mit einem Kontaktring verbunden ist, welcher
isoliert auf der Überwurfmutter außen befestigt ist.
[0010] Wenn der Kontaktring stromab des an der Überwurfmutter vorgesehenen Einschraubgewindes
vorgesehen wird, kann das Kontaktelement des äußeren Anschlußleiters zweckmäßig ein
radial gegen den Kontaktring drückender Kontaktstift sein. Wenn der Kontaktring stromauf
des Einschraubgewindes an der Überwurfmutter vorgesehen wird, kann das anzuschließende
Kontaktelement zweckmäßig als Schelle ausgebildet sein, welche auf den Kontaktring
fest aufspannbar ist.
[0011] Eine besonders stabile Ausführung des Leiterelementes ergibt sich durch die Merkmale
des Anspruchs 9.
Zeichnung
[0012] Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das erste Ausführungsbeispiel
vergrößert im Längsschnitt, Figur 2 das Leiterelement nach Figur 1 im Längschnitt,
Figur 3 eine Draufsicht auf das Leiterelement nach Figur 2 und die Figuren 4, 5 und
6 je einen Teilschnitt durch das zweite, dritte und vierte Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0013] Die Einspritzdüse nach Figur 1 hat einen Düsenkörper 10, in welchem wie bekannt ein
Ventilsitz gegebildet und eine Ventilnadel verschiebbar gelagert ist. Der Düsenkörper
10 und eine den Hub der Ventilnadel begrenzende Zwischenscheibe 12 sind durch eine
Überwurfmutter 14 an einem Düsenhalter 16 festgespannt, in welchem u.a. eine die Ventilnadel
gegen den Ventilsitz pressende Schließfeder untergebracht ist.
[0014] Am brennraumseitigen Stirnende ist der Düsenkörper 10 mit einem konischen Wandabschnitt
18 versehen, welcher in eine ebene Stirnwand 20 übergeht.
[0015] Die Überwurfmutter 14 ist brennraumseitig über den Düsenkörper 10 hinaus verlängert
und stromab von dessen Stirnwand 20 mit einer inneren Stützschulter 22 versehen, an
welcher ein als Ganzes mit der Bezugszahl 24 bezeichneter Glüheinsatz anliegt. Dieser
hat als zentrales Bauelement einen als Drahtwendel ausgeführten Glühkörper 26, der
einen Durchgang 28 für die Spritzstrahlen 30 bildet. Der Glühkörper 26 ist so bemessen,
daß die Spritzstrahlen 30 den Glühkörper 26 nicht benetzen, jedoch eine Injektorwirkung
hervorrufen, durch welche Luft aus dem Brennraum in das Innere des Glühkörpers 26
bzw. in die Randzonen der den Glühkörper 26 durchsetzenden Spritzstrahlen angesaugt
wird.
[0016] Der Glühkörper 26 ist von einer metallischen Buchse 32 umgeben, die passend in eine
Bohrung 34 der Überwurfmutter 14 eingesetzt und mit einem Flansch 36 versehen ist,
welcher an der Stützschulter 22 anliegt. Am brennraumseitigen Stirnende hat die Buchse
32 einen nach außen umgelegten Bördelkragen 38, welcher die Buchse 32 spielfrei in
der Bohrung 34 festhält. Am selben Stirnende hat die Buchse 32 einen nach innen gerichteten
Ringbund 40, der mit Bohrungen 42 versehen ist und das brennraumseitige Ende des Glühkörpers
26 zentriert festhält.
[0017] Auf den Flansch 36 der Buchse 32 sind aufeinanderfolgend ein erster Isolierkörper
44, eine Kontaktscheibe 46, ein zweiter Isolierkörper 48 und eine metallische Haltescheibe
50 durch Kleben bzw. Löten befestigt, wobei ein Hilfswerkzeug die Teile gegenseitig
zentriert. Die Kontaktscheibe 46 ist mit Bohrungen 52 und einem inneren Bördelkragen
54 versehen, der das stromaufliegende Ende des Glühkörpers 26 kontaktiert und zentriert
festhält. Der äußere Ringrandabschnitt 50 der Kontaktscheibe 46 ist konisch nach oben
gezogen. Zwischen Haltering 50 und der Stirnwand 20 des Düsenkörpers 10 ist ein Wärmeschutzring
56 eingespannt, dessen konisch hochgestellter äußerer Ringrand 58 am konischen Wandabschnitt
18 des Düsenkörpers 10 anliegt.
[0018] Die den Glühkörper 26 durchsetzenden Spritzstrahlen 30 rufen eine Injektorwirkung
hervor, durch die Luft aus dem Brennraum durch die Bohrungen 42 in einen den Glühkörper
26 umgebenden Ringraum 60 und von dort in die Randzonen der Spritzstrahlen eingesaugt
wird, wobei sich im Zusammenwirken mit der Aufheizung durch den Glühkörper 26 eine
gute Gemischaufbereitung ergibt.
[0019] Zum Zuführen des Heizstromes ist ein als Ganzes mit der Bezugszahl 62 bezeichnetes
Leiterelement vorgesehen, welches die Kontaktscheibe 46 mit einem Kontaktring 64 verbindet,
der oberhalb eines Einschraubgewindes 66 auf der Überwurfmutter 14 befestigt ist.
Das Leiterelement 62 ist über ein Teil seiner Länge als Hülse (Figur 2) ausgebildet,
deren stromabliegender Randabschnitt 69 entsprechend der Ausbildung der Kontaktscheibe
46 konisch nach innen eingezogen ist. An den stromaufliegenden Rand 70 der Hülse 68
sind drei um je 120
0 zueinander versetzte Kontaktzungen 72 angeformt. Die Hülse 68 erstreckt sich in einem
Ringspalt 74, der zwischen einem im Durchmesser kleineren Abschnitt des Düsenkörpers
10 und der Wand eines ersten Bohrungsabschnittes 76 der Überwurfmutter 14 gebildet
ist. Dieser geht an einer Spannschulter 78 in einen zweiten Bohrungsabschnitt 80 über,
der einen im Durchmesser größeren Abschnitt des 'Düsenkörpers 10 mit einem Ringspalt
82 umfaßt, in welchem sich die Kontaktzungen 72 erstrecken. Die Hülse 68 und die Kontaktzungen
72 sind innen und außen mit Isolierbelägen 84 (Figur 1) versehen, die in den Figuren
2 und 3 der Einfachheit halber weggelassen sind.
[0020] Zwischen der Spannschulter 78 der Überwurfmutter 14 und einer Ringschulter 86 des
Düsenkörpers 10 ist ein Druckring 88 angeordnet, über welchen die Überwurfmutter 14
den Düsenkörper 10 und die Zwischenscheibe 12 gegen den Düsenhalter 16 spannt. Im
Druckring 88 sind drei um 120° zueinander versetzte Aussparungen 90 vorgesehen, durch
welche die Kontaktzungen 72 mit ihren Abkröpfungen 92 isoliert hindurchtreten. Oberhalb
der Abkröpfungen 92 sind die Kontaktzungen 72 mit einem ebenfalls einen Isolierbelag
tragenden Ringsteg 94 verbunden, der sich über zwei 120
0- Teilungen erstreckt und über die Länge der dritten 120°-Teilung ausgespart ist.
[0021] Eine der Kontaktzungen 72 korrespondiert mit einem Wanddurchbruch 96 der Überwurfmutter
14, in welchen das leicht nach außen abgebogene freie Ende der Kontaktzunge 72 hineinragt.
Der Kontaktring 64 ist in eine aus Isolierstoff bestehende Ringmanschette 98 eingeformt,
die ihrerseits oberhalb des Einschraubgewindes 66 formschlüssig auf der Überwurfmutter
14 befestigt ist. Am Kontaktring 64 ist eine Kontaktlasche 99 angeformt, welche in
den Wanddurchbruch 96 der Überwurfmutter 14 hineinragt und dort mit der einen Kontaktzunge
72 des Leiterelementes 62 verlötet ist. Der Kontaktring 64 kann auch mit zwei oder
drei Kontaktlaschen 99 versehen sein, die im Bereich weiterer Wanddurchbrüche der
Überwurfmutter 14 mit Kontaktzungen 72 des Leiterelementes 62 verbunden sind.
[0022] Beim Zusammenbau der Einspritzdüse nach Figur 1 wird zunächst der Glüheinsatz 24
vorgefertigt und mit dem Leiterelement 62 durch Löten verbunden. Danach wird der Druckring
88 unter vorübergehender Aufweitung des Kontaktzungenkranzes bis zur Anlage an die
Abkröpfungen 92 in das Leiterelement 62 eingeschoben. Anschließend wird der Glüheinsatz
24 samt Leiterelement 62 und Druckring 88 in die Überwurfmutter 14 eingesetzt, der
Bördelkragen 32 der Buchse 30 umgelegt und die Kontaktzunge 72 mit der Kontaktlasche
99 des Kontaktrings 64 verbunden. Durch diese Arbeitsgänge wird das eine Anschlußende
des Glühkörpers 26 mit dem Kontaktring 64 verbunden und das andere Anschlußende des
Glühkörpers 26 mit Masse kontaktiert. Bei der Fertigmontage der Einspritzdüse werden
der Düsenhalter 16, die Zwischenscheibe 12 und der Düsenkörper 10 in der beschriebenen
Reihenfolge aufeinandergesetzt, der Wärmeschutzring 56 auf den Düsenkörper 10 aufgelegt
und danach die Überwurfmutter 14 auf die Teile aufgestülpt und auf den Düsenhalter
16 aufgeschraubt. Dabei werden der Wärmeschutzring 56 verspannt und über den Druckring
88 der Düsenkörper 10 und die Zwischenscheibe 12 fest mit dem Düsenhalter 16 verbunden.
Der Wärmeschutzring 56 dichtet den Einbauraum des Glühkörpers 26 gegen den Ringspalt
74 ab, so daß hierfür keine zusätzlichen Dichtelemente und -maßnahmen vorgesehen werden
müssen.
[0023] Das Leiterelement 62 ist ein eigensteifes Gebilde, daß sich gut handhaben und in
den Fertigungsablauf integrieren läßt. Der Ringsteg 94 verleiht dem Leiterelement
62 auch im Bereich der Kontaktzungen 72 eine genügend große Steifigkeit, ohne das
Einsetzen des Druckringes 88 nennenswert zu erschweren. Durch die Anordnung des
'Druckringes 88 entfallen Aussparungen in der Ringschulter 78 für den Durchgang der
Kontaktzungen 72, die einen erhöhten Fertigungsaufwand bedingen würden. Das Leiterelement
62 kann mit dem Glüheinsatz 24 vor dessen Einbau in die Überwurfmutter 14 verbunden
werden und die vom verspannten Wärmeschutzring 56 auf den Glüheinsatz 24 ausgeübten
Kräfte werden von der Stützschulter 22 der Überwurfmutter 14 formstabil aufgenommen.
Durch die Ausbildung des Kontaktelementes für den äußeren Anschlußleiter als Kontaktring
64 werden ein Kabelschwanz an der Einspritzdüse vermieden und eine große Kontaktfläche
geschaffen, auf welcher ein als Klemmschelle oder dgl. ausgebildetes Gegenkontaktelement
fest aufgespannt werden kann.
[0024] Die Einspritzdüse nach Figur 4 unterscheidet sich von jener nach Figur 1 im wesentlichen
nur dadurch, daß anstelle eines Kontaktringes 64 ein Lötstützpunkt am Düsenhalter
16 vorgesehen ist, der über ein durch eine Längsbohrung in der Überwurfmutter 14 hindurchgeführtesKabel
102 mit dem zu einer Öse 104 gebogenen freien Ende einer Kontaktzunge 72 des Leiterlementes
verbunden ist.
[0025] Bei der Einspritzdüse nach Figur 5 ist die Verbindung eines Leiterelementes 62a mit
einem zu einem Lötstützpunkt am Düsenhalter führenden Kabel 106 in den stromab des
Einschraubgewindes 66 liegenden Bereich der Überwurfmutter 14a verlagert. Das Leiterelement
62a hat eine verkürzte Hülse 68a und eine verkürzte Kontaktzunge 72a, deren in einen
Wanddurchbruch 96a hineinragendes freies Ende einen Kabelschuh 108 für das Kabel 106
bildet. Als zusätzliche Kurzschlußsicherung ist ein geschlitzter Isoliering 110 in
eine Hinterdrehung 112 in der Überwurfmutter 14a eingesprengt, der an einer oder an
mehreren Stellen mit Durchbrüchen 114 für die Kontaktzunge 72a versehen ist. Eine
Ringschulter 78a an der Überwurfmutter 14a liegt ohne Druckring unmittelbar an der
Ringschulter 86 des Düsenkörpers 10 an.
[0026] Die Einspritzdüse nach Figur 6 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen nach
den Figuren 1 und 4 im wesentlichen dadurch, daß zum. Verbinden der Kontaktscheibe
46 mit dem Kontaktring 64 bzw. dem Kabel 102 zwei axial hintereinander angeordnete
und miteinander verbundene Leiterelemente 116 und 118 vorgesehen sind und daß der
Glüheinsatz in einem Tragkörper 120 befestigt ist, welcher an einer entsprechend verkürzten
Überwurfmutter 122 angeschweißt ist.
[0027] Das Leiterelement 116 ist über seine ganze Länge als vollwandige Buchse mit einem
verstärkten Ringflansch 124 ausgeführt, welcher unter Zwischenschaltung von Isolierscheiben
126, 128 zwischen der Stirnfläche 129 des Tragkörpers 120 und einer Ringschulter 130
der Überwurfmutter 122 eingespannt ist. Die Ringschulter 130 ist an einem inneren
Ringbund 132 der Überwurfmutter 122 gebildet, dessen obere Ringfläche als Spannschulter
134 dient, die über einen Druckring 136 den Düsenkörper 10 und die Zwischenscheibe
gegen den Düsenhalter spannt.
[0028] Das stromaufliegende Leiterelement 118 ist ebenfalls als Hülse ausgebildet, welche
am unteren Ringrand mit mindestens einer überstehenden Kontaktzunge 138 versehen ist,
die durch eine Randaussparung 140 im Druckring 136 hindurchtritt und in den Bereich
eines Wanddurchbruches 142 der Überwurfmutter 122 hineinragt, der in der Ebene des
Ringflansches 124 angeordnet ist. Die Kontaktzunge 138 greift über den Ringflansch
124 hinweg und ist mit diesem durch Löten verbunden. Am oberen Ringrand ist das Leiterelement
118 ebenfalls mit mindestens einer Kontaktzunge versehen, die gemäß Figur 1 mit einem
Kontaktring oder gemäß Figur 4 mit einem weiterführenden Kabel verbunden ist.
[0029] Die Anordnung nach Figur 6 zeichnet sich durch eine besonders starre Ausführung des
Leiterelementes aus.
.1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem durch eine Überwurfmutter
an einem Düsenhalter festgespannten Düsenkörper und einem stromab des Düsenkörpers
angeordneten, an der Überwurfmutter festgehaltenen Glühkörper, der einen Durchgang
für die Spritzstrahlen bildet und mit einem elektrischen Leiterelement verbunden ist,
das sich an einer Wand der Überwurfmutter mindestens annähernd parallel zur Düsenachse
erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Leiterelement (62) mindestens
über einen Teil seiner Länge als Hülse (68) ausgebildet ist, die sich isoliert in
einem Ringspalt zwischen Düsenkörper (10) und Überwurfmutter (14) erstreckt und mit
mindestens einem in den Bereich eines Wanddurchbruchs (96) der Überwurfmutter (14)
ragenden Wandabschnitt (72) versehen ist, der dort mit einem weiterführenden Leiter
(64, 102) kontaktiert ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (26)
mit radialem Spiel von einer Buchse (32) umgeben ist, die in eine Bohrung (34) der
Überwurfmutter (14) eingesetzt ist, das mit dem einen Anschlußende des Glühkörpers
(26) verbundene Kontakelement (46) trägt und einen Wärmeschutzring (56) fest gegen
die zugekehrte Stirnseite des Düsenkörpers (10) preßt.
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (46)
eine Kontaktringscheibe mit konisch hochgestelltem äußeren Ringrandbereich (55) ist,
und daß der dem Kontaktelement (46) zugekehrte Randbereich (69) des Leiterelementes
(62) entsprechend konisch eingezogen ist.
4. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
in den Bereich eines Wanddurchbruches (96) der Überwurfmutter (14) ragende Wandabschnitt
des Leiterelementes (62) eine axial angesetzte Kontaktzunge (72) ist.
5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, deren Düsenkörper eine äußere Ringschulter hat,
gegen die eine innere Spannschulter der Überwurfmutter drückt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktzunge (72) über die Ringschulter (86) hinaus verlängert und zwischen
Ringschulter (86) und Spannschulter (78) ein Druckring (88) angeordnet ist, welcher
mit einer örtlichen Randausnehmung (90) zum Hindurchtreten der Kontaktzunge (72) versehen
ist.
6. Einspritzdüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den als Hülse
(68) ausgebildeten Abschnitt des Leiterelementes (62) mehrere gleichmäßig über deren
Umfang verteilte Kontaktzungen (72) angesetzt sind, welche über einen an einer Stelle
unterbrochenen Ringsteg (94) miteinander verbunden sind.
7. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leiterelement (62) mit einem Kontaktring (64, Figur 1) verbunden ist, welcher isoliert
auf der Überwurfmutter (14) außen befestigt ist.
8. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leiterelement (62a) mit einem weiterführenden Anschlußkabel (102, Figur 4) verbunden
ist, welches sich durch eine Längsbohrung in der Wand der Überwurfmutter (14) erstreckt
und zu einem Lötstützpunkt am Düsenhalter bzw. der Überwurfmutter (14) führt bzw.
als Kabelschwanz aus der Überwurfmutter herausragt.
9. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axial hintereinander
angeordnete Leiterelemente (116, 118, Figur 6) vorgesehen sind, von denen das eine
(116) in einem den Glüheinsatz (24) aufnehmenden, an die Überwurfmutter (122) angeschweißten
Tragkörper (120) eingesetzt und mit einem Ringflansch (124) versehen ist, welcher
zwischen Schulterflächen (129, 130) am Tragkörper (120) und Überwurfmutter (122) dicht
eingespannt und mit mindestens einer axialen Kontaktzunge (138) des anderen Leiterelementes
(118) elektrisch leitend verbunden ist.